// 给定一个可能包含重复元素的整数数组 nums，返回该数组所有可能的子集（幂集）。

// 说明：解集不能包含重复的子集。

// 示例:

// 输入: [1,2,2]
// 输出:
// [
//   [2],
//   [1],
//   [1,2,2],
//   [2,2],
//   [1,2],
//   []
// ]

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;
using std::sort;
using std::vector;

/*
[]
1 
2 
1 2 
2 2 
1 2 2
*/
class Solution1 {
public:
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        if (nums.empty()) return {};
        vector<vector<int>> res(1); // 初始化有个空 {}
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int size{1};
        int last{nums[0]};
        for (int i{0}; i < nums.size(); ++i) {
            if (last != nums[i]) {
                last = nums[i]; // 记录上一个处理的数字
                size = res.size(); // 当前的数字与上一个数字不同，循环还是从0到当前子集的个数
            }
            int newSize = res.size();
            for (int j{newSize - size}; j < newSize; ++j) {
                res.push_back(res[j]);
                res.back().push_back(nums[i]);
            }
        }
        return res;
    }
};

/*
[]
1 
1 2 
1 2 2 
2 
2 2 
*/
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        vector<int> item;
        set<vector<int>> res_set; // 用一个集合来排除重复的结果
        sort(nums.begin(), nums.end());
        result.push_back(item);
        generate(0, nums, result, item, res_set);
        return result;
    }
    void generate(int i, vector<int>& nums, vector<vector<int>>& result, 
                  vector<int>& item, set<vector<int>> &res_set){
        if (i >= nums.size()) {
            return;
        }          
        item.push_back(nums[i]);
        if (res_set.find(item) == res_set.end()) {  //在res_set中没找到这个item
            result.push_back(item);
            res_set.insert(item);
        }   
        generate(i + 1, nums, result, item, res_set);
        item.pop_back();
        generate(i + 1, nums, result, item, res_set);
    }
};

int main() {   
    Solution s;
    vector<int> nums{1,2,2};
    vector<vector<int>> res = s.subsetsWithDup(nums);
    for (auto vec : res) {
        for (auto a : vec)
            cout << a << ' ';
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

// 递归
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        if (nums.empty()) {
            return {};
        }
        sort(nums.begin(), nums.end());
        n = nums.size();
        dfs(nums, 0, false);
        return result;
    }
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> temp;
    int n;
    void dfs(const vector<int>& nums, int cur, bool choosePre) {
        if (cur == n) {
            result.push_back(temp);
            return;
        }
        // 不选择当前的数
        dfs(nums, cur + 1, false);
        // 若发现没有选择上一个数，且当前数字与上一个数相同，则可以跳过当前生成的子集。
        if (!choosePre && cur > 0 && nums[cur] == nums[cur - 1]) {
            return;
        }
        temp.push_back(nums[cur]);
        dfs(nums, cur + 1, true);
        temp.pop_back();
    }
};

// 迭代
class Solution {
public:
    vector<int> t;
    vector<vector<int>> ans;

    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int> &nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int n = nums.size();
        for (int mask = 0; mask < (1 << n); ++mask) {
            t.clear();
            bool flag = true;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                if (mask & (1 << i)) {
                    if (i > 0 && (mask >> (i - 1) & 1) == 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                        flag = false;
                        break;
                    }
                    t.push_back(nums[i]);
                }
            }
            if (flag) {
                ans.push_back(t);
            }
        }
        return ans;
    }
};
